سنجش از دور در کشاورزی

سنجش از دور در کشاورزی امروزه یکی از راه کار ها برای افزایش تولید محصولات و همچنین افزایش بازدهی مزارع استفاده از دستگاه ها و وسایلی است که به کمک آن ها به توان مزارع را از دور رصد و کنترل کرد.

در مقاله‌های گذشته به تصویربرداری هوایی و ماهواره‌ای از مزارع کشاورزی اشاره کردیم و ما در این مقاله قصد داریم تا ابتدا شما را با کاربرد های سنجش از دور در کشاورزی آشنا کنیم و سپس انواع آن را به شکل کامل به شما توضیح دهیم.

اگر شما با این  موضوع آشنایی ندارید به شما توصیه می کنیم این مقاله را به هیچ عنوان از دست ندهید و تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

 

سنجش از دور در کشاورزی چیست و چه کاربردی دارد؟

همانطور که می دانید جمعیت کره زمین روز به روز در حال افزایش است، بر همین اساس و به دلیل افزایش جمعیت دیگر محصولات کشاورزی نمی‌توانند نیاز تمامی افراد را بر طرف کنند.

چرا که با وجود افزایش جمعیت، کشاورزان نمی توانند با استفاده از روش ها و تکنیک های قدیمی محصولات کافی را برای مصرف کنندگان تامین کنند.

به همین منظور کشاورزان باید به دنبال راه کار هایی برای افزایش بازدهی محصولات و همچنین مزارع خود باشند.

یکی از این راه کار ها سنجش از دور است. در واقع سنجش از دور یک علم است که به کمک آن کشاورز بدون تماس فیزیکی می تواند مزارع خود را آنالیز و مورد سنجش قرار دهد.

اما خوب شاید از خودتان بپرسید این روش چگونه می تواند سبب افزایش تولید محصولات شود؟

باید به شما بگوییم، زمانی که کشاورز اطلاعات کافی از مزرعه و زمین کشاورزی خود داشته باشد می تواند مزرعه خود را به شکل راحت تری اداره کند.

به طور مثال امروزه کشاورزانی که در کشور های پیشرفته نظیر کشور های اروپایی و آمریکایی زندگی می‌کنند، سعی‌می کنند تا با استفاده از ماهواره‌هایی که در مدار زمین واقع شده و تصاویر گرفته شده توسط آن ها مزرعه خود را آنالیز و مورد سنجش قرار دهند.

آن ها با استفاده از چنین تصویر هایی میتوانند از سطح زیر کشت محصولات، خسارت های ناشی از حمله آفات، سرمازدگی، سیل و آتش سوزی ها اطلاعات مفیدی به دست بیاورند.

همچنین می‌توانند متوجه شوند که به طور حدودی محصولات خود در چه زمانی تولید می‌شوند.

آن ها با استفاده از پارامتر های مختلف مانند دما، رطوبت و همچنین تصاویر ماهواره ای چنین تخمین هایی را انجام می‌دهند.

البته باید به شما بگوییم که داده های حاصل از تصاویر ماهواره‌ای تنها برای شیوه و چگونگی تولید محصولات استفاده نمی‌شود.

بلکه از چنین داده ها و اطلاعاتی می‌توان برای صادرات، قیمت گذاری و همچنین انبارداری محصولات نیز استفاده کرد.

اما باید به شما بگوییم سنجش از دور تنها به تصاویر ماهواره‌ای خلاصه نمی‌شود و قسمت های مختلفی دارد که در ادامه مقاله به آن ها می‌پردازیم.

مکانیسم سنجش از دور در کشاورزی چگونه است؟

در این روش کشاورز هیچگونه تماس فیزیکی با مزرعه خود ندارد و اطلاعات مزرعه خود را از طریق تلفن همراه و یا رایانه شخصی خود مشاهده می کند. اما خوب مکانیسم این روش چگونه است؟

در واقع باید به شما بگوییم که اطلاعات مزرعه در این روش توسط برخی از واسطه ها انتقال پیدا می کند. این واسطه ها می توانند امواج صوتی، میدان جاذبه، میدان مغناطیسی و انرژی الکترومغناطیس باشند.

اما به طور کل عمده واسطه ای که امروزه در سنجش از دور زمین های کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد انرژی الکترومغناطیس است.

انرژی الکترومغناطیس را شما می توانید در نور خورشید مشاهده کنید.

زمانی که نور خورشید به زمین می تابد بازتاب هایی را از سطح اجسام زمین انعکاس می دهد که این بازتاب ها از جنس انرژی الکترومغناطیس است.

سپس با اندازه گیری این بازتاب ها و از طریق مشاهدات هوایی و فضایی می توان اطلاعاتی نظیر سطح خشکی ها و سطح دریا ها را به دست آورد.

بر همین اساس است که کشاورزان می توانند زمین های کشاورزی خود را آنالیز و مورد سنجش قراردهند. البته انرژی الکترومغناطیس تنها در نور خورشید وجود ندارد و در برخی موارد می توان آن را به شکل مصنوعی نیز تولید کرد.

همچنین انرژی الکترومغناطیسی می تواند در محدوده های مختلفی نظیر نوری، حرارتی و ماکروویو قرار گیرد. به همین ترتیب سنجش از دور در کشاورزی هم به 3 دسته نوری، حرارتی و ماکروویو تقسیم بندی می شود.

با استفاده از انرژی الکترومغناطیسی در محدوده نوری می توان اقدام به تهیه تصاویر مرئی، مادون قرمز میانی و نزدیک کرد. از این روش می توان برای تهیه نقشه های شهری، نقشه های زمینی و اراضی ها استفاده کرد.

همچنین با استفاده از این روش می توان از پوشش های مختلف زمینی، نقشه تهیه کرد و با استفاده از داده های حاصل از آن ها و آنالیز آن ها راه کار های مناسبی را برای بهبود محصولات تعیین کرد.

با استفاده از انرژی الکترومغناطیسی در محدوده قرمز می توان تغییرات زمین کشاورزی را در شب مورد بررسی قرار داد، به این روش سنجش از دور اصطلاحا سنجش از دور حرارتی نیز گفته می شود. با استفاده از این شیوه در کشاورزی می توان میزان آب لازم برای رشد محصولات را محاسبه کرد.

در این شیوه با استفاده از آنالیز تغییرات دمایی در سطح زمین مزرعه می توان چنین سنجشی را انجام داد.

در برخی موارد نیز می توان با این شیوه میزان خشکسالی، سرمازدگی و همچنین میزان خسارت های ناشی از سرمازدگی در مزرعه را بررسی و آنالیز کرد. از سنجش از دور ماکروویو نیز می توان در زمینه های مختلف عمرانی و زیست محیطی اطلاعات ارزشمندی به دست آورد.

در خارج از کشور سنجش از دور مزراع به چه صورت انجام می شود؟ در ایران چطور؟

امروزه کشورهای خارجی برای همچنین پایش محصولات سعی کرده اند تا مزارع و زمین های کشاورزی خود را به شیوه سنجش از دور کنترل و آنالیز کنند. آمریکا، اروپا، چین و هند از جمله کشور هایی هستند که اقدام به چنین سنجش هایی کرده اند.

آن ها برای اینکار ماهواره هایی را در مدار زمین قرار داده اند و با کمک آن ها به اطلاعات ویژه ای از زمین های کشاورزی دست پیدا کرده اند. 

همچنین آن ها توانسته با استفاده از داده های ماهواره ای و همچنین پردازش آن داده ها، به اطلاعات مختلفی از سطح زمین و پیشبینی رشد گیاهان دست پیدا کنند.

اصطلاحا به پردازش داده های ماهواره ای مدل گفته می شود. مدل ها می توانند در 3 دسته قرار بگیرند.

مدل آماری، آب مصرفی و همچنین مدل رشد گیاهان در این 3 دسته قرار می گیرند.

مدل های CERES ، WOFOST و AQUACROP زیر مجموعه این 3 مدل هستند که کاربرد های فراوانی برای زمین های کشاورزی و آنالیز آنها دارند. در ایران به دلیل اینکه ما ماهواره های بومی برای سنجش زمین های کشاورزی نداریم.

مجبور هستیم تا از ماهواره های دیگری که در مدار زمین توسط دیگر کشور ها  قرار گرفته اند برای سنجش از دور مزارع و کشاورزی پیشرفته استفاده کنیم.

2 ماهواره معروفی که در ایران برای آنالیز قابل استفاده هستند ماهواره های سنتینل و لندست نام دارند.

همچنین به دلیل اینکه کشور ما در منطقه خشک و نیمه خشک قرار دارد و کم آبی یک بحران جدی برای کشاورزی و همچنین کشور محسوب می شود. مدل مصرف آب جهت پردازش اطلاعات ماهواره ای از اهمیت ویژه ای برخوردار است که کشاورزان باید به آن توجه ویژه ای داشته باشند.

ماهواره ها به چند دسته تقسیم بندی می شوند؟

همانطور که گفتیم ماهواره ها عمدتا بر اساس آنالیز انرژی الکترومغناطیسی می توانند داده های ارزشمندی را از سطح زمین، محصولات و همچنین منابع طبیعی به ما بدهند. اما ماهواره ها خود به تنهایی نمی توانند چنین داده هایی را از سطح زمین دریافت کنند.

در واقع ماهواره ها برای دریافت سیگنال و انرژی الکترومغناطیسی نیاز به سنجنده های مختلف دارند.حال بر اساس اینکه هر سنجنده چه تعداد طیف را می‌تواند اسکن کند.

سنجنده ها به 3 دسته تقسیم می شوند. سنجنده های چند طیفی، فرا طیفی و ابر طیفی که همگی می توانند به ماهواره ها متصل و داده ها را از طریق ماهواره به زمین ارسال کنند. حال قصد داریم هر کدام از این سنجنده ها  را به شما معرفی کنیم و از هر کدام مثالی را به شما بگوییم.

1- سنجنده های چند طیفی:

 در واقع نوعی آشکار ساز چند کاناله هستند که می توانند طیف های مختلفی از انرژی الکترومغناطیس را دریافت و سپس یک تصویر نهایی از زمین ایجاد کنند.

تصاویر نهایی این سنجنده ها عموما چند لایه است که اطلاعات مربوط به روشنایی و همچنین اطلاعات طیفی اهداف در سطح زمین را نمایش می دهد. از ماهواره هایی که می توانند چنین سنجنده هایی را حمل کنند، می توانیم به ماهواره لندست، اسپات، IRS ، Ikonos و … اشاره کنیم.

2- سنجنده های فراطیفی :

تفاوت این سنجنده ها با سنجنده های چندطیفی، تعداد کانال های طیفی است. در واقع سنجنده های فراطیفی کانال های بیش تری نسبت به سنجنده های چند طیفی دارند.

به همین منظور این نوع سنجنده ها می توانند اطلاعات کامل تر و همچنین جزئیاتی بیش تری از سطح زمین را به ما نمایش دهند.

گاز ماهواره هایی که این سنجنده ها را حمل می کنند می توانیم به ماهواره ترا و نوا اشاره کنیم.

3- سنجنده های ابرطیفی :

شاید یکی از مهم ترین و کاربردی ترین سنجنده ها خصوصا در زمینه کشاورزی سنجنده های ابرطیفی باشند. این نوع سنجنده ها در مقایسه با دو سنجنده ای که در بالا توضیح دادیم، اطلاعات بیش تر و جزئیات بیش تری را در اختیار شما قرار می دهد. به این نوع سنجنده ها اصطلاحا طیف سنج نیز گفته می‌شود.

چرا که هر تصویر که از داده های این سنجنده به دست می آید، دارای صد یا بیش از صد باند طیفی است که به شما امکان شناسایی و همچنین توصیف بهتر و راحت تر اهداف را می دهد. امروزه کشور های پیشرفته از چنین سنجنده هایی برای کنترل، سلامتی، وضعیت رطوبت و همچنین رشد محصولات استفاده می کنند.

البته این نوع سنجنده ها تنها در کشاورزی کاربرد ندارد. بلکه در مدیریت سواحل نیز از این نوع سنجنده‌ها استفاده می‌شود. به طور مثال کشور‌ها برای کنترل فیتوپلانکتون ها، آلودگی ها و همچنین عمق سنجی دریا‌ها از این سنجنده‌ها استفاده می کنند.

این سنجنده ها برخلاف دو سنجنده قبلی حتما نباید بر روی ماهواره ها سوار شوند. این نوع سنجنده ها می توانند بر روی هوابر ها و هواپیما های سبک نیز سوار شوند.

حتی برخی از این سنجنده ها می توانند بر روی هلی کوپتر ها نیز نصب شوند، نصب آن ها بر روی هلی کوپتر می تواند دقت آن ها به شکل قابل توجهی افزایش دهد. چرا که عمدتا هلی کوپتر در فاصله کمی از سطح زمین پرواز می کنند و می توانند تصاویر با کیفییت تری را برای کشاورزان ارسال کنند.

اگر بخواهیم چند نمونه از سنجنده های ابرطیفی را برای شما معرفی کنیم. می توانیم به سنجنده های هوابرد هایمپ و هایپریون اشاره کنیم.

 مکانیسم سنجش از دور به وسیله GPS چگونه است؟

قبل از اینکه از مکانسیم GPS در سنجش از راه دور به شما بگوییم. بهتر است با GPS بیش تر آشنا شوید. احتمالا شما اولین بار نام GPS را در اپلیکیشن ها ناوبری شنیده باشید.

GPS یا سیستم موقعیت یابی جهانی یک ماهواره در مدار زمین است که موقعیت دقیق شما را در هر لحظه و هر مکان با استفاده از محاسبات ریاضی ساده مشخص می کند. این ماهواره به صورت 24 ساعته فعال است و شما برای استفاده از خدمات آن هزینه ای را پرداخت نمی کنید.

اما خوب احتمالا از خودتان می پرسید که این ماهواره چگونه در مزارع استفاده می شود و به کشاورزی کمک می کند؟ باید به شما بگوییم که جی پی اس در کشاورزی کاربرد های فراوانی دارد.

به طور مثال کشاورز می تواند از جی پی اس برای رهگیری ماشین آلات و ابزارهای خود در مزرعه استفاده کند. همچنین با استفاده از این سیستم کشاورز می تواند متوجه شود که ماشین آلات مورد استفاده در مزرعه چه مسافتی را طی می کنند و چه میزان سوخت را مصرف می کنند.

برای اینکار کشاورز کافی است تا یک دستگاه ردیاب جی پی اس بر روی ماشین آلات خود نصب کند تا با این کار بتواند از هزینه های مزرعه صرفه جویی کند. همچنین از کاربرد های دیگر این سیستم موقعیت یابی می توانیم به نقش آن در افزایش بهره وری محصولات اشاره کنیم.

به طور مثال کشاورزان می توانند با نصب دستگاه های موقعیت یاب و از طریق GPS متوجه شوند که علف های هرز و آفات در چه مکانی از مزرعه خود قرار گرفته اند.

با استفاده از این روش کشاورزان به راحتی می توانند با علف های هرز و آفات به شکل دقیق مقابله کنند و از سموم کمتری در مزارع خود استفاده کنند. همچنین در شرایط نا مساعد آب و هوایی زمانی که کشاورزان دید کافی در مزرعه خود ندارند.

می توانند با استفاده از جی پی اس تراکتور ها خود را هدایت کنند.

 به علاوه با استفاده از این سرویس کشاورزان می توانند از مزارع خود نقشه برداری و با استفاده از چنین نقشه هایی برای مزارع خود برنامه ریزی کنند تا بتوانند به پایش محصولات خود کمک کنند

نتیجه گیری :

سنجش از دور در کشاورزی یکی از ملزومات پایش گیاهان و راهی در جهت تسهیل مدیریت مزارع و همچنین مدیریت منابع کشاورزی است. با استفاده از این روش شما می توانید سبب کاهش مخارج کشاورزی شوید و از هدر رفتن زمان جلوگیری کنید.

به علاوه شما با این روش می توانید با بالاترین کیفیت اقدام به پروش محصولات کشاورزی کنید. در همین زمینه شما می توانید با استفاده از ماهواره ها و همچنین وسایل هوایی اقدام به تصویر برداری و همچنین مدل سازی برای محصولات خود کنید.

البته با استفاده از این روش شما نمی توانید به تمامی اطلاعات مزرعه خود دست پیدا کنید. اما در بیش تر موارد شما با داشتن اطلاعات ماهواره ای و همچنین هوایی می توانید تصمیمات سازنده ای را برای مزرعه خود بگیرید.

شرکت فضاپایه کشتیار برای سنجش از دور در کشاورزی به کمک ماهواره‌ها با جدیدترین متد‌های روز دنیا به شما کمک می‌کند.

info@Keshtyaar.ir

 09192315521/021-28426521

در اینستاگرام با ما همراه باشید.